論文の概要: Non-Hermitian skin effect and self-acceleration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.10836v1
• Date: Wed, 22 Jun 2022 04:29:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-08 10:02:57.880395
• Title: Non-Hermitian skin effect and self-acceleration
• Title（参考訳）: 非エルミート皮膚効果と自己促進
• Authors: Stefano Longhi
• Abstract要約: 非エルミート系は非自明なバンド位相を示し、境界条件に対するエネルギースペクトルの強い感度を示す。 非エルミタンスキン効果(NHSE)と呼ばれる、開境界条件下では、バルク状態のマクロな数が格子縁に向かって圧迫される。 ここでは、実空間におけるNHSEの異なる動的シグネチャ、すなわち波動関数の自己加速において、システムのエマ・アーリー・タイム・ダイナミクスに現れる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Hermitian systems exhibit nontrivial band topology and a strong sensitivity of the energy spectrum on the boundary conditions. Remarkably, a macroscopic number of bulk states get squeezed toward the lattice edges under open boundary conditions, an effect dubbed the non-Hermitian skin effect (NHSE). A well-established dynamical signature of the NHSE in real space is the directional bulk flow (or persistent current) for arbitrary initial excitation of the system, which is observed at long times. Here we unravel a different dynamical signature of the NHSE in real space that manifests itself in the {\em early-time} dynamics of the system, namely self-acceleration of the wave function. Self-acceleration is demonstrated to occur rather generally in single--band lattice models probed by single-site excitation, where the acceleration turns out to be proportional to the area enclosed by the energy spectrum of the Bloch Hamiltonian under periodic boundary conditions. The observation of wave packet self-acceleration at early times is a clear signature of the NHSE and should be experimentally accessible using synthetic non-Hermitian matter, for example in discrete-time photonic quantum walks.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート系は、境界条件において非自明なバンドトポロジーとエネルギースペクトルの強い感度を示す。 顕著なことに、開境界条件下では、バルク状態のマクロな数が格子縁に向かって圧迫され、非エルミート皮膚効果(NHSE)と呼ばれる効果がある。 実空間におけるnhseのよく確立された動的シグネチャは、系の任意の初期励起に対する方向バルクフロー(または持続電流)であり、これは長時間観測される。 ここでは、実空間における NHSE の異なる動的シグネチャ、すなわち波動関数の自己加速(英語版)に自分自身が現れるような力学的シグネチャを明らかにする。 自己加速は、周期境界条件下でブロッホ・ハミルトニアンのエネルギースペクトルで囲まれた領域に比例することが判明したシングルサイト励起による単バンド格子モデルにおいて、より一般的に起こることが示されている。 初期のウェーブパケットの自己加速の観測は、NHSEの明確な署名であり、例えば離散時間フォトニック量子ウォークにおいて、合成非エルミタン物質を用いて実験的にアクセス可能であるべきである。

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